Breve introdução aos equipamentos de turbina em usinas hidrelétricas

1. Princípio de funcionamento
A turbina hidráulica é a energia do fluxo de água. A turbina hidráulica é o maquinário que converte a energia do fluxo de água em energia mecânica rotativa. A água no reservatório a montante é conduzida para a turbina através do tubo de desvio, que aciona o rotor da turbina e aciona o gerador para gerar eletricidade.

A fórmula de cálculo da potência de saída da turbina é a seguinte:
P＝9．81H·Q· η（ P-potência do gerador hidrelétrico, kW; H – altura manométrica, m; Q – vazão através da turbina, m3 / S; η— Eficiência da turbina hidráulica
Quanto maior a altura manométrica h e maior a vazão Q, maior será a eficiência da turbina η Quanto maior a potência, maior será a potência de saída.

2. Classificação e altura manométrica aplicável da turbina hidráulica
Classificação de turbinas
Turbina de reação: Francis, fluxo axial, fluxo oblíquo e turbina tubular
Turbina Pelton: turbina Pelton, turbina de curso oblíquo, turbina de curso duplo e turbina Pelton
Fluxo misto vertical
Fluxo axial vertical
Fluxo oblíquo
Cabeça aplicável

Turbina de reação:
Turbina Francis 20-700m
Turbina de fluxo axial 3 ～ 80m
Turbina de fluxo inclinado 25 ～ 200m
Turbina tubular 1 ～ 25m

Turbina de impulso:
Turbina Pelton 300-1700m (grande), 40-250m (pequena)
20 ～ 300m para turbina de impacto oblíquo
Turbina de clique duplo 5 ～ 100m (pequena)
O tipo de turbina é selecionado de acordo com a altura manométrica e a velocidade específica

3. Parâmetros básicos de funcionamento da turbina hidráulica
Inclui principalmente altura manométrica h, fluxo Q, saída P e eficiência η、 Velocidade n.
Cabeça característica H:
Queda máxima Hmax: queda líquida máxima que a turbina pode operar.
Altura manométrica mínima Hmin: altura manométrica líquida mínima para operação segura e estável da turbina hidráulica.
Altura manométrica média ponderada ha: valor médio ponderado de todas as alturas hidráulicas da turbina.
Queda nominal HR: queda líquida mínima necessária para que a turbina gere potência nominal.
Descarga Q: volume de fluxo que passa por uma determinada seção de fluxo da turbina em unidade de tempo, a unidade comumente usada é m3 / s.
Velocidade n: número de rotações do rotor da turbina em unidade de tempo, comumente usada em R/min.
Saída P: potência de saída da extremidade do eixo da turbina, unidade comumente usada: kW.
eficiência η: A relação entre a potência de entrada e a potência de saída de uma turbina hidráulica é chamada de eficiência de uma turbina hidráulica.

4. Estrutura principal da turbina
Os principais componentes estruturais da turbina de reação são voluta, anel de suporte, mecanismo de guia, tampa superior, corredor, eixo principal, mancal de guia, anel inferior, tubo de sucção, etc. As imagens acima mostram os principais componentes estruturais da turbina

5. Teste de fábrica da turbina hidráulica
Verifique, opere e teste as peças principais, como voluta, corrediça, eixo principal, servomotor, mancal guia e tampa superior.
Principais itens de inspeção e teste:
1) Inspeção de materiais;
2) Inspeção de soldagem;
3) Ensaios não destrutivos;
4) Teste de pressão;
5) Verificação dimensional；
6) Montagem em fábrica;
7) Teste de movimento;
8) Teste de equilíbrio estático do corredor, etc.